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水旱灾害监测预警预报

/monitoring, warning and forecasting flood and drought hazards/
条目作者张朝

张朝

最后更新 2022-12-23
浏览 256
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运用各种观察测量手段,对水旱灾害的孕育、发生、发展和致灾成害全过程相关因素的动态变化进行的观察、监视与预报。

英文名称
monitoring, warning and forecasting flood and drought hazards
所属学科
地理学

水旱灾害的监测预报预警,是防灾减灾领域中的关键环节,可为国家及地方决策部门的防洪抗旱提供科学依据,具有十分重要的现实意义。

包括:①普遍性。在同一地区,连续干旱或多雨,或先旱后涝,或旱涝交错等都可能出现;在同一时间里,既可能产生大范围干旱或洪涝,也有可能在一个地区多雨成涝,而另一个地区又少雨干旱;或大范围雨水基本正常,但某些局部地区却有干旱或雨涝。②区域性。总的来说北方旱多,南方涝多。旱区主要分布在黄淮海地区及黄土高原;洪涝主要发生在长江和珠江中下游地区、淮河流域、河北平原等地。③季节性。春季往往南涝北旱,盛夏往往南旱北涝。北方干旱多发生在春季,江南则多在伏秋时期,华南秋冬或冬春连旱比较明显。④持续性。水旱灾害经常连季出现。如长江中下游地区夏秋连旱共出现17年,大旱年多为夏秋连旱年,而华南或西南地区常形成冬春连旱。⑤交替性。旱涝常交替出现,先旱后涝,或先涝后旱;或是两头旱中间涝,两头涝中间旱。⑥阶段性。出现范围大或严重的年份灾情集中在某一个时期。

洪涝灾情信息主要包括灾害发生的时间、地点、范围、受灾人口及群众财产、农林牧渔及基础设施等方面的损失。各地洪涝灾情发生后应收集动态灾情,全面掌握灾情,及时向同级政府和上级防汛抗旱指挥机构报告。对重大灾情在灾害发生后4小时内报国家防总,为国家抗洪救灾提供依据。对于水灾的监测,具体操作需要利用各水文监测站点水文要素数据和未来一段时间天气预报资料进行统计分析,确定水灾预警指标;在灾害发生时,水文站点及时反馈水灾强度和影响范围。同时在灾害发生时,多源遥感数据应及时被利用以提取水灾受灾面积,分析水灾趋势,及时组织抗洪队伍,转移重要物资,确保人身安全。

旱情信息包括干旱发生的时间、地点、程度、受旱范围、影响人口以及对工农业生产、城乡生活、生态与环境、供水等方面造成的影响。对于旱灾,主要利用全国气象监测点的各种气象要素数据、水文监测站点的蒸发情况数据和未来一段时间天气预报资料进行统计分析,确定气象干旱监测预警指标,并结合农业气象站的土壤湿度数据和遥感监测的结果确定干旱发生的时间、持续的时间和强度,以及影响的范围,将上述信息及时提供给政府部门。地方各级人民政府和防汛抗旱指挥机构,应掌握水、雨情、蓄水和农田土壤特性及城乡供水情况,加强旱情监测,并按时上报受旱情况,遇旱情急剧发展时应及时加报。

中国水旱灾害监测评估信息化建设工作较国际社会起步较晚。国家防总、水利、气象、农业和遥感等部门纷纷开展了水旱监测评估相关的研究和信息化建设工作,显著地提高了中国水旱灾害监测评估水平,增强了防汛抗旱的减灾能力。在国家防总、水利部等相关部门的共同推动下,作为国家抗旱工作最重要的信息化建设任务——国家防汛抗旱指挥系统建设完成。在“十三五”规划的国家防汛抗旱指挥系统工程中,将进一步加强防汛抗旱信息系统建设,将建立水旱灾害风险评价综合数据库、风险评估指标体系,以及包括监测子系统、风险分析子系统、风险评估子系统在内的水旱灾害风险管理系统等。通过国家防汛抗旱指挥系统一期工程、二期工程建设,水旱灾害管理工作已经由传统的手工统计报表的落后手段、低时效性阶段走向信息化管理阶段,实现了监测信息的全面掌握和管理,以及旱情旱灾的监视、分析和评估等。

2004年8月,中国气象局统一发布的台风、暴雨、高温、寒潮、大雾、沙尘暴、大风、冰雹等11种突发气象公众预警标准和信号中。2005年1月26日,国务院常务会议审议通过的《国家突发公共事件总体应急预案》,已将干旱纳入各级政府突发公共事件应急工作。所以提高干旱气候监测和预测预警水平,降低干旱气候影响、增强抵御干旱灾害能力,是当前气象、农牧业、水利、环保和科研部门最为紧迫的任务,中国气象局已将干旱监测预警纳入日常安全气象服务业务。

现代洪水预警体系中设计较多的技术,包括计算机、通信、GIS、遥感等。例如在流域洪灾监测评估与预警技术流程体系中遥感和GIS作为重要的信息获取或处理手段,贯穿整个技术流程体系中,如雷达遥感的测雨、利用GIS进行的子流域面雨量计算、利用GIS处理数字高程模型产生数字流域水文模型、土地利用和下垫面信息遥感获取与GIS处理、洪水遥感动态跟踪监测、基于GIS平台的灾情评估结果及洪水灾情预警信息的展示等。

在洪涝灾害发生之前,利用预报或实测降雨就可以预测洪涝灾害发生的时空分布及可能的灾情信息,在授权的情况下能够向公众或有关部门提供洪涝灾害可能发生及其灾害程度的预警信息,在洪涝灾害发生的时候能够利用遥感技术进行动态跟踪监测,适当做出预测评估,使建成一个集成度高、性能稳定可靠、实用、高效的洪涝灾害遥感监测评估预警系统成为可能。

根据社会系统工程学理论,综合干旱灾害形成时间、孕灾环境、致灾因子、承灾体的特征,以及减灾技术和救灾方式等方面的要求,干旱预警工作包括干旱监测预警站网建设、预测预警技术、通信网络设备、防灾减灾科技投入、预警指挥管理、预警指标体系、紧急保障与响应、公共应急法制建设等内容。中国干旱预警系统的建设包括干旱预警指挥、干旱监测与预测预警、信息网络、预警科研、综合服务五大系统。

中国洪水预报采取的方法主要包括实用洪水预报方案和洪水预报数学模型。实用洪水预报方案是洪水预报的一个重要基础,是多年来水文工作者总结出来的行之有效的预报方法。全国已建立七大江河干支流主要控制站、全国防洪重点地区、重点水库和蓄滞洪区600多个断面近1000套洪水预报方案。洪水预报数学模型包括流域水文模型(如新安江模型)、河道演算水文学和水力学模型(如马斯京根河道演算法、动力波洪水演进模型)和根据流域特点研制的模型(如河北雨洪模型)。

中国已有1146处水文站发布洪水预报,预报精度在湿润地区能到达80%以上,而在干旱半干旱地区精度有所降低,预报的预见期一般为12小时到3天。以往的研究人们对水文干旱和经济干旱的预报研究相对比较少,只建立了少量的预报模型,其研究主要还是集中在与生活生产关系比较密切的气象干旱和农业干旱,或者是将两者进行耦合而形成的干旱集成预报方法方面。虽然气象干旱的预报侧重于刻画降水的时空特性,对前期条件、实际需水情况以及水文响应滞时因素的影响缺乏考虑。但是由于它主要以降水量或者降水量的统计量作为预报的定量化指标,资料容易获取且简单明了,可以在大范围区域内广泛地推广和运用,在气象干旱预报中采用的预报方法是数值预报法和统计预报法。

相对气象干旱而言,农业干旱有着更为复杂的发生和发展机理。因为不同的作物有不同的需水量,即使同一作物,在不同发育期、不同地区,其需水量也都不一样。总的来说,农业干旱是气象条件、水文环境、土壤基质、水利设施、作物品种及生长状况、农作物布局,以及耕作方式等因素的综合作用结果。因此,与气象干旱预报不同,农业干旱的预报必然要涉及与大气、作物以及土壤等相关的因子。根据在预报中采用的指标不同,可以将农业干旱预报分成基于降水量的预报方法,基于土壤含水量的预报方法以及基于综合性旱情指标的预报方法。

为进一步提高水旱灾害预测预报水平,未来雷达测雨应用、多源降雨信息融合、数字高程模型、分布式水文模型、水文气象耦合和基于专家经验的人机交互模式等将成为国际上实时洪水作业预报技术研究和发展的方向。

  • 欧阳惠.水旱灾害学.北京:气象出版,2001.
  • 水利部水文局.2008年水文情况年报.北京:水利水电出版社,2009.
  • 苏志诚,孙洪泉.国内外干旱监测评估信息化建设现状分析及建议.中国防汛抗旱,2017,(3).
  • 富曾慈.突发性水旱灾害的预防与预警.中国防汛抗旱,2006,2:21-22.
  • 丁志雄,黄诗峰,邓炯.流域洪灾监测评估与预警技术体系框架.水利水电科技进展,2007,27(S2):19-22.

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